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矿物光电子能量在地球早期生命起源与进化中的作用

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地球早期生命起源的第一步是合成简单的有机化合物,但合成有机物所需能量来源问题长期困扰着学术界.早期地球上丰富的硫化物半导体矿物可将太阳光子转化为光电子,提供持续的能量来源.也正是由于矿物光电子能量较高,在非生物途径合成小分子有机物方面具有优势.其中半导体矿物自然硫转化太阳能产生的光电子能量,是目前所发现的最高的矿物光电子能量,不仅能直接还原CO2分子为甲酸物质,还可催化其他生命基础物质的合成.在全球陆地系统中暴露在阳光下的岩石/土壤表面普遍被一层铁锰氧化物"矿物膜"所覆盖,光照下含半导体矿物水钠锰矿的"矿物膜"产生原位、灵敏、长效的光电流,显示出优异的光电效应.生物光合作用中心Mn4CaO5在裂解水产氧过程中产生成分和结构类似水钠锰矿的结构中间体,地球早期"矿物膜"中水钠锰矿可能促进了锰簇Mn4CaO5与生物光合作用的起源与进化.早期地球半导体矿物为生命起源基本物质的合成提供直接能量来源,矿物光电子能量在地球早期生命起源与进化中起到了重要作用.
The role of mineral photoelectron energy in the origin and evolution of early life on the Earth

鲁安怀、李艳、黎晏彰、丁竑瑞、王长秋

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北京大学地球与空间科学学院,矿物环境功能北京市重点实验室,北京,100871

地表"矿物膜" 半导体矿物 矿物光电子能量 生命起源基本物质合成 锰簇与光合作用起源

国家自然科学基金重点项目国家自然科学基金重点项目

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2023

10.16509/j.georeview.2022.10.021

地质论评
中国地质学会

地质论评

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.842
ISSN：0371-5736
年,卷(期)：2023.69(1)
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